Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
54
Добавлен:
08.12.2017
Размер:
1.37 Mб
Скачать

2.82.Нет. Решение. Возьмем классы функций T0 и T1 . Их объединение сохраняет ноль или единицу. В частности, ему принадлежат xy (сохраняющая 0) и 1 (сохраняющая 1). Подставляя 1 в xy вместо y , мы получаем x , которая не сохраняет ни нуля, ни единицы.

2.83.Указание к а). Функции, соответствующие связкам , , принадлежат классу T1 .

Класс T1 функционально замкнут, следовательно, любая функция, реализованная над множеством связок S = {Ú, ®}, также будет принадлежать классу T1 , а x y ÏT1 .

2.82. Решение а).

 

{x Ú y, x Å y} Ì T0 , следовательно,

[x Ú y, x Å y] Ì [T0 ] .

Осталось доказать,

что

 

T0 Ì [x Ú y, x Å y].

Действительно, если

f Î T0 ,

то

 

 

свободный

член

в

полиноме

Жегалкина этой функции равен 0,

значит, f

можно выразить формулой через {xy, x Å y}.

Но

x Ú y = x Å y Å xy

 

 

и,

значит,

xy = x Å y Å x Ú y ,

 

следовательно,

f

 

можно

выразить

формулой над {x Ú y, x Å y} .

2.85. Указание.

В качестве полной системы используйте

{x Ú y,

 

} или {x Ù y,

 

 

}. 2.86. а) неполная; б) полная;

в) неполная; г) полная; д) полная; е)

x

x

неполная; ж) полная; з) полная. 2.87. а) нет; б) да. 2.88.

{

}

{

 

}

 

{

 

 

}

{

 

}

 

 

 

x

y ,

 

x ¯ y

,

 

x ® y, 0 ,

 

x ® y, 0

,

{

 

 

}

{

 

 

 

}

 

{

 

 

 

}

{

 

}

,

 

{

x

 

 

 

 

 

}

 

 

{

 

 

 

 

}

,

 

x ® y, 0 ,

 

x Ú y, x ,

 

x Ù y, x ,

 

x « y, x Ù y, 0

 

 

« y, x Ú y, 0 ,

 

 

 

x Å y, x Ù y, x « y

{x Å y, x Ú y, x « y},

 

{x Å y, x Ù y,1} ,

{x Å y, x Ú y,1} . 2.89.

 

Например,

{0,1, x Å y Å z, xy}

или

{0,1, x Å y Å z, x Ú y} .

2.90. Указание. Будем рассуждать

 

от противного. Предположим,

найдется базис B , состоящий не менее чем из 4-х функций. Поскольку базис представляет

собой полную систему, то в B найдутся функции

f0 ,

f1 ,

fS , fM ,

fL

 

такие, что

f0 ÏT0 ,

f1 ÏT1 ,

fS ÏS ,

 

fM

ÏM , fL ÏL . Ранее было показано (2.68),

что функция f0

либо немонотонная,

либо

несамодвойственная.

Следовательно,

одна

из

 

двух

 

подсистем

{ f0 , f1 , fS , fL } ,

{ f0 ,

f1 ,

fM ,

fL } обязательно

полна.

Значит в

B

есть

 

полная

подсистема.

Получили

противоречие с определением базиса.

3. Теория графов

3.1. а) 2

6

в)

д)

3.2. б) и г).

3.3.

а)

1

3

4 1

5

2

3 4

б)

г)

е)

б) 1

2

3 4

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

в)

2

3

г) 1

2

3

 

 

1

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

3.4.

 

а)

1

 

3

 

 

 

e3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

e1

 

 

 

e2

 

 

e4

 

 

 

e5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e1

e2

 

e3

e4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

5

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e1

 

e2

 

 

e3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

5

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ 0 1 0 0ö

 

 

æ0

1

1

0

1ö

 

æ

0 0 0 0ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

1 0 0 1 1

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

1

0

1

1

÷

 

 

ç

÷

 

ç

0

0

1

1

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. а)

ç

÷;

б)

ç

1

0

0

1

1

÷

; в)

ç

÷;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0 1 0 1

÷

 

 

ç

0 1 1 0 0

÷

 

ç

0 1 0 1

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0 1 1 0

÷

 

 

ç

÷

 

ç

0 1 1 0

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

ø

 

 

ç

1

1

1

0

0

÷

 

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ 0

 

1

1

0

0ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

1

 

0

1

1

0

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) ç

1

 

1

0

0

1

÷.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0

 

1

0

0

1

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0

 

0

1

1

0

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ1

1

0

0

0ö

 

æ

1

1

0

0

0ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ1 1 1 0ö

 

 

 

ç

1 0 0 0 0

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

1 0 1 1 0

÷

 

ç

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0 1 0 1

÷

;

б)

ç

÷

 

ç

0 1 1 1 1

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6. а) ç

1 0 0 0

÷

ç

0

1

1

0

1

÷

; в) ç

0 0 1 0 0

÷.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

÷

 

 

ç

0

0

0

1

0

÷

 

ç

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0 0 1 1

÷

 

 

ç

÷

 

ç

0 0 0 1 0

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

ø

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è0

0

0

0

1ø

 

ç

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0

0

0

0

1

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ 0

1

1

0 ö

 

 

æ 0

1

3ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

1

0

2

1

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.8. а) ç

÷;

б)

ç

1

1

2

÷.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

1

2

0

1

÷

 

 

ç

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

3

2

0

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0

1

1

0

÷

 

 

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.9.

 

а)

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

 

æ

0

1

0

1

0ö

 

 

æ

0

1

1

1

0ö

 

ç

1

0

1

0

0

÷

 

 

ç

0

0

0

0

0

÷

 

ç

÷

 

 

ç

÷

3.10. а)

ç

0

0

0

0

1

÷

;

б)

ç

0

0

0

0

1

÷.

 

ç

0

1

0

0

1

÷

 

 

ç

0

0

0

0

0

÷

 

ç

÷

 

 

ç

÷

 

ç

0

1

0

0

0

÷

 

 

ç

0

0

0

0

0

÷

 

è

ø

 

 

è

ø

3.11.

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

в)

г)

3.12. a = 0, b = 1. 3.13. a = 1,

b = 0. 3.14. åaii . 3.15. а) 2; б) 3; в) 1.

 

 

i

3.16.

а)

б)

3.17. Связных, так как у каждого несвязного графа дополнение связно. 3.18. 3. 3.19. а) 5; б) 2; в) 1. 3.20.

Указание: Пусть n

количество вершин графа. Взять в 3 n попарно скрещивающихся прямых и

расположить вершины графа на этих прямых по одной на каждой прямой. 3.21. Указание:

Начать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

нумерацию с вершины, не имеющей входящих в неё рёбер. 3.22. Неверно. 3.26. 3. 3.27. å| ei - hi | .

3.28. а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

0,1,2,3,4; б) 0,1,2,3; в) 0,1,…,5; г) 0,1,2,…,6; д) 0, 1, … , 9.

3.29. а) 1; б) 2; в)

m + n - 2 ; г) n ; д) 2. 3.30. Да.

3.31. 5. 3.32. d(G) = 3,

r(G) = 2,

вершины 8 и 9 – центры. 3.33. а) n ; б) 1; в)

r(G) = 1 при m = 1,

r(G) = 2

при m ³ 2. 3.34. а) r(Cn ) = [n / 2];

центром является вершина с номером

n +1

 

, если n нечётное число, и

 

 

n

 

 

n +1

 

 

2

 

 

 

вершины с номерами

 

,

, если n чётное. 3.35. а)

 = 26 = 64, Ð= 6×25 = 192 ; б)  =12 , Ð= 30 ; в)

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 = mn , Ð= 2mn n ; г)

 = mn ,

Ð= 2mn . 3.37. 4-1-2-3-1-5-3-4-5. 3.38. а) Существует эйлеров цикл; б) не

существуют; в) существует эйлеров цикл; г) существует эйлеров цикл; д) не существуют. 3.39. а) K2,2k 1 ; б)

K2m,2k . 3.40. а) 15678943216384725; б) 2162376578514834. 3.41. а) 1325126543641; б) 1235247845895690631.

3.42. а) Есть гамильтонов путь: 532679841, но нет гамильтонова цикла; б) нет гамильтонова пути. 3.43. а) | m - n |£1: б) m = n. 3.44. Например, (8,6), или (2,8), или (1,6)… Добавление одного ребра не приводит к наличию гамильтонова цикла, а добавление двух, например, (3,7) и (8,6), может привести. 3.46. 3. 3.47. а)

Всего 12, неизоморфных 2; всего 55,

неизоморфных 4.

3.48. а) 001001010101100111;

б)00010111001100010111;

в) 0100000111011101.

3.49. а) Не является (единиц больше, чем

нулей); б) является; в) не является (среди первых 9 элементов единиц больше, чем нулей); г) является.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

3.50. а)

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

3.52. а) 2331777; б) 22226666; в) 555557999.

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

3.53.

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

5

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) 1

 

2

3

4

 

 

 

11

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6

7

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.54. а) 17; б) (m 1)(n 1) ; в) mn +1.

 

 

11

 

12

 

 

да.

3.56. а)

6; б) (m 1)(n 1) ;

 

в) 17; г)

3.55. а) Нет;

б) да; в)

 

(m 1)(n 1) ; д) 7; е) 19. 3.58. ν(G) +1.

 

3.59. min(m, n). 3.60. Любое число от 12 до 78. 3.61. 1 или 2. 3.62.

 

(n 1)(n 2)

.

3.64. а)

C = (346), C

 

= (367),

C

 

= (4678),

 

 

C

 

= (458);

б) C = (1234),

C

 

= (2486),

 

 

 

2

3

4

2

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

C3

= (5687),

 

C4 = (1375), C5

= (3487),

C6 = (1265),

C7 = (1378).

 

3.65.

Например, так: C2

= (1425),

C3

= (1526), C4 = (2536). 3.66. 25 -15+ 4 =14. 3.67. а) 6 и 64; б) 36 и 236 ; в) 17 и 217 . 3.68. а) 10; б) 14. 3.70.

 

 ³ 21. 3.71. а) 11; б) 20; в) 17.

3.72. а) 3; б) 4. 3.73. а) 2; б) 2 при чётном n и 3 при нечётном; в) 2; г) 2, если

количество вершин не менее двух и 1,

если вершина одна.

 

3.74. а)

c = 3;

б) c = 4; в) c = 3;

примеры

раскрасок указаны на рисунке.

а)

1

б)

1

2

 

3

2

4

 

3

 

 

 

2

3

2

3

 

1

4

 

 

1

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3.75. Да.

3.76. а) χP (B3 ) = 3;

б)

χP (G) = 5; в) χP (G) = 3. Примеры раскрасок

указаны на

рисунке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

5

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2

 

 

2

2

 

1

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3.77.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

2

 

 

 

3

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.78. а) 23; б) 6. 3.82.

 

 

3.83. 9. 3.84. а) Да: любой многогранник это планарный

2 ≤ Ã≤16.

граф; б)

нет;

в) да;

г)

да;

д)

нет; е) нет; ж) нет. 3.85.

min(m, n) 2. 3.86.

15. Граф с

максимальным количеством рёбер изображён на рисунке.

3.87. 2 ≤ Ã≤16. 3.88. 2 ≤ Ã≤10. Указание: надо найти max(n3 + n4 + n5 +K) при условии 3n3 + 4n4 + 5n5 +K = 32. Графы с максимальным числом граней показаны на рисунке.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

3.89.

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

3.90.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) s

6,5

2,2

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

4,3

 

 

 

 

5,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,2

t

 

 

 

 

 

5,3

4

2

3,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,4

4,2

1,1

2

2

 

 

 

 

 

s

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

6,5

 

 

 

 

 

 

6,6

 

 

 

6,6

 

7,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,4

5,2

3,3

8,7

 

 

 

vmax = 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,2

vmax= 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,2

 

 

 

3.91. c(a, t) ³ 1.

При этом условии vmax

= 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Автоматы

 

 

 

 

4.1. Граф (а) не является диаграммой Мура никакого автомата, так как на диаграмме не

указано, в какое состояние должен переходить автомат, если он находится в состоянии

q3

и получает на входе символ 1.

Граф (б)

также не является диаграммой Мура, так как

переход из состояния

q2

при получении символа

b

определён неоднозначно. Граф (в)

является диаграммой Мура конечного автомата.

 

 

 

 

 

 

4.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q1

 

a

 

q3

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

q1

1

q

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3

 

q4

1

q3

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q4

 

q1

1

q

 

1

 

 

 

4.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

0,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q1

 

2,2

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,0

0,2

2,1

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4.

 

0,0

 

 

1,2

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1,0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

2,2

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5.j(q1 , ab) = j(j(q1 , a),b) = j(q1 , b) = q2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j(q2 , abc) = j(j(q2 , a), bc) = j(q1 , bc) = j(j(q1 , b), c) = j(q2 , c) = q2 ;

 

 

 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

 

q1

a

 

b

 

 

c

a

 

 

 

 

 

 

 

поэтому

 

 

 

 

j(q1 , abca) = q1 ;

 

¾¾® q1 ¾¾® q2 ¾¾® q2

¾¾® q1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(q1 , ba) = y(q1 , b)y(j(q1 ,b), a) = 0y(q2 , a) = 00;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2

a

 

a

 

 

a

b

 

b

 

 

 

 

 

поэтому

 

 

 

3

b

2

)

= 00001. 4.6.

 

¾¾® q1

¾¾® q1 ¾¾® q1

¾¾® q2

¾¾® q1 ,

 

 

 

 

 

y(q2 , a

 

 

 

 

0

 

 

0

0

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

y(q3 ,110) = y(q3 ,1)y(f(q3 ,1),1)y(f(f(q3 ,1),1),0) =

q1 ¾¾® q2

¾¾® q1

¾¾® q2 , поэтому j(q1 , 001) = q2 ;

 

= 1y(q4 ,1)y(f(q4 ,1),0) = 12y(q4 ,0) = 121. 4.7. Решение.

y(q1 ,0) =1,

y(q2 , 0) = 1,

y(q3 ,0) = 0,

y(q4 , 0) = 1,

y(q5 , 0) = 1. Следовательно, состояние q3

отличимо от всех остальных. Мы получаем (пока)

следующее разбиение

множества

Q = {q1 , q2 , q3 , q4 , q5 } на

классы,

т.е.

непересекающиеся

подмножества:

Q = {q3 }È{q1 , q2 , q4 , q5 } (далее

 

это разбиение будет измельчаться). Далее

вычисляем: y(q1 ,1) = 1,

y(q2 ,1) = 0,

y(q4 ,1) = 1,

y(q5 ,1) = 0.

Отсюда следует, что q1 не может

лежать в одном классе с q2 или q5 , q2

с

q1

 

или q4 и т.д. Разбиение,

полученное ранее,

измельчается

до

следующего:

Q = {q3 }È{q1 , q4 }È{q2 , q5 }.

Положим

K1

= {q3 },

 

 

K2 = {q1 , q4 },

K3 = {q2 , q5 }. Покажем,

что это окончательное разбиение.

Имеем: j(q1 , 0) = q3 ,

 

j(q4 , 0) = q3 ,

поэтому

j(K2 , 0) Í K1 .

Аналогично

получаем

j(K2 ,1) Í K2

и т.д.

Следовательно, классы

K1 , K2 , K3

можно считать состояниями нового автомата. Это и есть приведённый автомат,

его диаграмма Мура изображена на рисунке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K2

 

K1

0,0

 

K3

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.8. Верхняя строка таблицы 11011 определяет разбиение s : Q = {q3 }È{q1 , q2 , q4 , q5 }, нижняя

строка

разбиение

t : Q = {q1 , q3 }È{q2 , q4 , q5 }.

Их

пересечение

sÇ t

это

 

разбиение

Q = {q1 }È{q3 }È{q2 , q4 , q5 }. Можно проверить,

что состояния q2 , q4 , q5

неотличимы друг от

друга. Из таблицы автомата V

получается таблица приведённого автомата

)

: возьмём по

V

одному представителю в каждом классе разбиения sÇ t.

Таким образом, мы получаем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q1

 

 

 

q2

 

 

q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3

 

1

q1

 

 

1

q1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.9. а)

 

 

 

 

 

 

q1

 

1

q2

 

 

0

q3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функция

f

является детерминированной, так как b(i) = a(i -1)

при i ³ 2 - не зависит

от a(i +1), a(i + 2), ...

б) Функция

f не является детерминированной, так как b(1)

зависит от

a(2),

которое неизвестно в момент времени t = 1. в) Функция f

детерминированная,

так

как

 

 

ì 0,

åñëè i í å÷¸òí î ,

 

не

зависит

от

a(i +1), a(i + 2), ...

 

г)

 

Функция

f

b(i) = í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îa(i), åñëè i ÷¸ òí î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

детерминированной не является, так как выходная последовательность b(1)b(2)b(3)...

определится только тогда,

когда будут известны

a(i)

для всех

i.

Другое объяснение:

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

а это противоречит определению

0 0 0111...1... ¾¾® 0 0 0111...,

0 0 0 0 0 0 ... 0 ... ¾¾® 111111...,

детерминированности. 4.10. а) Функция f ограниченно детерминированная (множество вершин информационного дерева имеет два класса эквивалентности). б) Функция f ограниченно детерминированная (4 класса эквивалентности). в) f не является ограниченно детерминированной. 4.11. Наименьшее число классов эквивалентности равно 4. Один из вариантов разбиения на классы эквивалентности следующий: {a, d,...}, {b, k,...},

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

{η,...},

{γ,...}.

4.12. а) Детерминированная;

б) детерминированная;

в)

недетерминированная. 4.13. а) Является;

б) не является;

в) является. 4.14. а) 3; б) 4; в) 4.

4.15.

Пусть q0

обозначает начальное

состояние, qa

состояние, в которое

автомат

перейдёт, получив на входе символ a,

qab символ b после a, q финальное состояние.

 

 

 

 

 

 

 

b,b

 

 

 

a,*

b,b

 

 

 

 

 

 

 

 

b,*

 

 

 

 

 

 

a,a

 

 

b,b

 

 

c,c

 

 

 

 

 

 

 

 

q0

 

 

 

q*

 

 

 

 

 

c,c

qa a,a

 

qab

c,c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a,a

 

 

 

 

c,*

4.16. а) Такого автомата не существует: действительно, у входных слов 011 и 010 совпадают первые две буквы, а выходные слова 101 и 111 этим свойством не обладают.

Другими словами, функцию ψ(q0 , x)

нельзя продолжить до детерминированной функции

f : AB. б) Условие

детерминированности здесь выполнено. Построим диаграмму

Мура автомата:

0

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

q0

 

1

 

 

1

 

 

0,1

0,0

,0

 

q1

 

 

 

1,1q2 1,0

4.17. Решение. Построим информационное дерево:

 

0

 

 

 

δ

 

 

0

γ 1

 

 

β

1

 

0

1

0

ε

 

 

Очевидно, α ~/ β,

α

α ~/ γ. Значит, количество классов эквивалентности

β ~/ γ,

информационного дерева (т.е. количество состояний автомата) не меньше 3. Полагаем q0 = {α, ε, δ, ...}, q1 = {β,...}, q2 = {γ, ...} и получаем диаграмму Мура искомого автомата:

0,1

q0

1,1

 

q

2

0,0

 

0

 

,

 

1

q10,0

1,1

Пунктиром обозначены стрелки, добавленные для обеспечения полноты диаграммы. Эти стрелки можно направить и в другие кружочки.

4.18.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qa

a,a

 

 

 

 

 

 

a,b b,a

 

 

c,a

q'a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b,[

 

q0

 

 

 

 

c,*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c,[

 

 

 

 

 

 

 

b,b

 

 

qb

 

 

 

 

qc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c,b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b,*

4.19.

 

 

 

 

 

 

 

0,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q0

 

q1

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

4.20. Например,

 

q0

 

q1

 

 

q2

 

q3

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

q1

1

q3

1

q3

 

0

q0

 

 

 

 

1

q2

1 q0

 

q0

 

 

1

 

 

 

 

0

 

1

q1

 

 

 

4.21. а) u(t) = y(t) Ú x(t)u(t -1);

б) u(1)u(2)u(3) ... = 011...

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.22. Решение. Умножение в полугруппе

S

это

отображение

S × S S.

Так

как

(st)u = s(tu) для всех s, t, u S,

то S полигон над S.

 

 

 

 

 

 

 

ìæ123

ö

æ

123 ö

æ123

ö

æ123

ö

æ123

ö

æ123 ö

ü

 

ïç

÷

, ç

÷

, ç

÷

, ç

÷

, ç

÷

, ç

÷

,ï

4.24.

ïè123

ø

è

221ø

è 232

ø

è332ø

è 212ø

è323ø

ï

S(V ) = íæ123

ö

æ

123 ö

æ123

ö

æ123

ö

æ123

ö

æ123

ö

ý.

 

ïç

÷

, ç

÷

, ç

÷

, ç

÷ , ç

÷, ç

÷

ï

 

ï

ø

è

223ø

è112

ø

è111ø

è 222

ø

è333ø

ï

 

îè121

þ

4.25. S(V ) @ 2 .

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Содержание

 

1. Алгебраические структуры ......................................................................

3

1.1. Множества и действия над ними ............................................................

3

1.2. Отображения множеств. Взаимно-однозначное отображение ............

5

1.3. Бинарные отношения. Их свойства ........................................................

7

1.4. Понятие группы. Примеры групп...........................................................

9

1.5. Гомоморфизмы и изоморфизмы групп ................................................

11

1.6. Подгруппы. Смежные классы. Теорема Лагранжа .............................

12

1.7. Нормальные подгруппы. Фактор-группы............................................

14

1.8. Циклические группы. Строение конечных абелевых групп ..............

15

1.9. Конечные группы до 10-го порядка......................................................

17

1.10. Линейные коды.....................................................................................

19

1.11. Коды Хэмминга....................................................................................

22

2. Теория булевых функций..........................................................................

24

2.1. Булевы функции и способы их задания ...............................................

24

2.2. Функционально замкнутые классы и полнота.....................................

35

3. Теория графов..............................................................................................

44

4. Автоматы......................................................................................................

64

Ответы, указания, решения..........................................................................

85

Методические указания

Клюшин Александр Викторович Кожухов Игорь Борисович Олейник Татьяна Анатольевна

Сборник задач по дискретной математике.

Текст печатается в авторской редакции. Верстка авторов.

Подписано

в

печать

с

оригинал-макета

25.09.08.

 

Формат

60x84

1/16.

Печать

офсетная.

Бумага

офсетная.

Гарнитура

Times

New

Roman.

Усл. печ. л.

6,96.

Уч.-изд. л. 6,0. Тираж 600 экз. Заказ 90.

 

 

 

 

 

 

 

Отпечатано в типографии ИПК МИЭТ.

124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д. 5, МИЭТ.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Соседние файлы в папке Diskretka